Question

19．一旅游观光艇，其部分技术参数如表：

商品名称	××观光艇
商品型号	船长7.5m×宽2.0m×深0.9m
空船质量	900kg
发动机最大输出功率	45kW
最大载人数量	20人
最大航速	45km/h

（取：g=10N/kg，柴油的热值为4×10⁷J/kg，p_m=0.8×10³kg/m³）
求：（1）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，所受浮力是多少
（2）观光艇以最大功率匀速行驶时，受到水的平均阻力是多大．

Answer 1

分析 （1）根据物体的漂浮条件即可求浮力，即F_浮=G_船．
（2）根据功率公式P=Fv，变形可求牵引力F，进而求出阻力．

解答 解：（1）观光艇处于漂浮状态，所受浮力等于总重力；
即F_浮=G_总=m_总g=（900kg+60kg×20）×10N/kg=21000N；
（2））最大航速为：v=45km/h=12.5m/s；
最大输出功率为：P=45kW=45000W；
由P=Fv得：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{45000W}{12.5m/s}$=3600N；
由于观光艇匀速行驶，受到平衡力作用，则水的阻力是f=F=3600N；
答：（1）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，所受浮力是21000N；
（2）该艇以最大功率匀速行驶时，受到水的阻力为3600N．

点评 本题考查浮力和功率的计算，抓住物体状态求浮力、运用功率公式变形，可解答此题．